ИМЕННАЯ СТИПЕНДИЯ 2015 | Новости;pdf

Магнитно-резонансная
томография тела
MR Imaging of the Body
Ernst J. Rummeny, MD
Professor of Radiology and Chairman
Rechts der Isar Hospital
Department of Radiology
TU Munich
Munich, Germany
Peter Reimer, MD
Professor and Director
Karlsruhe Municipal Hospital
Department of Radiology
Karlsruhe, Germany
Walter Heindel, MD
Professor of Radiology and Chairman
Münster University Hospital
Department of Clinical Radiology
Münster, Germany
With contributions by
T. Allkemper, M. Asmussen, R. Bachmann, A. Beer, T.M. Bernhardt,
U. Bick, G. Bongartz, M. Braendli, B. Buerke, D. Caurette, C. Czipull,
H.E. Daldrup-Link, St. Diederich, J. Gaa, W. Heindel, K. Hellerhoff,
T. Helmberger, K.-U. Juergens, B. Kreft, R.A. Kubik-Huch, H. Kugel,
M.G. Lentschig, A. Lienemann, T.M. Link, D. Maintz, H.E. Moeller,
G.U. Mueller-Lisse, U.L. Mueller-Lisse, B. Pfleiderer, P. Reimer, E.J. Rummeny,
B. Saar, M. Scherr, H. Stimmer, M. Taupitz, B. Tombach, M. Unterweger,
R. Vosshenrich, S. Waldt, J. Wessling, K. Woertler
1350 illustrations
Thieme
Stuttgart · New York
Эрнст Й. Руммени
Петер Раймер
Вальтер Хайндель
Магнитно-резонансная
томография тела
Перевод с английского
Под общей редакцией докт. мед. наук,
проф. Г.Г.Кармазановского
Москва
«МЕДпресс-информ»
2014
УДК 616-073.756.8
ББК 53.6
Р86
Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в любой
форме и любыми средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав.
Перевод с английского: Ш.Ш.Шотемор
Р86
Руммени Э.Й.
Магнитно-резонансная томография тела / Эрнст Й. Руммени, Петер Раймер, Вальтер
Хайндель ; пер. с англ. под общ. ред. докт. мед. наук, проф. Г.Г.Кармазановского. – М. :
МЕДпресс-информ, 2014. – 848 с. : ил.
ISBN 978-5-00030-182-1
Книга представляет собой подробное руководство по базовым принципам магнитно-резонансной томографии (МРТ) и ее клиническому применению для исследования всех частей тела. Во вступительной главе книги
представлен обзор по базовым принципам МРТ, контрастным веществам, риску и побочным эффектам, ассоциированным с данным методом исследования, а также наиболее часто наблюдающимся артефактам. Остальные
главы книги посвящены часто выявляемым патологическим изменениям при исследовании головы, шеи, грудной
клетки, молочных желез у женщин, органов брюшной полости, таза, лимфатических узлов, опорно-двигательного
аппарата и сосудов. В последней главе обсуждаются МРТ и магнитно-резонансная ангиография всего тела, а также
МРТ, выполняемая с помощью высокопольного томографа с напряженностью магнитного поля 3 Тл.
Книга имеет практическую направленность, легко читается и является ценным источником знаний для резидентов и научных сотрудников, работающих в области лучевой диагностики. Она является также идеальным
пособием и для опытных радиологов, которые хотят повысить свой уровень подготовки по МРТ-диагностике.
УДК 616-073.756.8
ББК 53.6
ISBN 978-3-13-135841-7
ISBN 978-5-00030-182-1
© 2009 of the original English language edition by Georg Thieme Verlag KG,
Stuttgart, Germany. Original title: «MR Imaging of the Вody», by E.J.Rummeny,
P.Reimer, W.Heindel
© Издание на русском языке, перевод на русский язык, оформление, оригиналмакет. Издательство «МЕДпресс-информ», 2014
5
Содержание
1 Основные принципы МРТ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Основные принципы МРТ . . . . . . . . . . . . . . . . . .
H.E. Moeller
Принципы ядерно-магнитного резонанса . . .
Построение магнитно-резонансного
изображения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Компоненты МР-томографа . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
21
29
42
Контрастные средства в МРТ . . . . . . . . . . . . . . . 47
В. Tombach
Принципы контрастного усиления . . . . . . . . . . 47
Классы контрастных средств
и их биологическое распределение . . . . . . . . . 49
Опасности и побочные эффекты МРТ . . . . . . 56
H. Kugel
Опасности, связанные со статическим
магнитным полем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Опасности, связанные с быстро
переключаемыми (градиентными)
магнитными полями . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Опасности, связанные с радиочастотным
полем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Артефакты на МР-изображениях . . . . . . . . . . .
Т. Allkemper
Физиологические артефакты
(движения и поток жидкости) . . . . . . . . . . . . . . . .
Артефакты, связанные с физической
природой МРТ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Артефакты, зависящие от оборудования . . . .
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
62
62
63
67
68
2 Голова и шея . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
H. Stimmer
Полость носа, околоносовые пазухи
и средняя часть лица . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Полость рта и ротоглотка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Гортаноглотка и гортань . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Слюнные железы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Мягкие ткани шеи и щитовидная железа . . . . 91
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
3 Грудная клетка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Cердце . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
K.-U. Juеrgens, M.G. Lentsсhig и D.С. Maintz
Основные принципы МРТ сердца . . . . . . . . . . .
Врожденные пороки сердца . . . . . . . . . . . . . . . .
Заболевания миокарда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Болезни перикарда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Опухоли сердца и перикарда . . . . . . . . . . . . . . .
Приобретенные пороки сердца . . . . . . . . . . . .
Ишемическая болезнь сердца . . . . . . . . . . . . . .
102
102
121
130
140
144
153
158
Средостение, плевра и грудная стенка . . . . 173
S. Diederich
Средостение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
4 Молочная железа
Роль МРТ в диагностике очаговых
поражений средостения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Определение стадии рака легких . . . . . . . . . . .
Плевра . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Грудная стенка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Легкие и трахеобронхиальное дерево . . . .
S. Diederich
Пороки развития . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Болезни трахеобронхиальной системы . . . . .
Диффузные изменения в паренхиме
легких . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
183
186
188
194
197
197
198
201
203
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
Молочная железа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
U. Bick
Нормальная картина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Фиброзно-кистозная мастопатия . . . . . . . . . . .
Мастит и другие воспалительные
изменения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Опухоли . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
206
209
211
212
213
Имплантаты молочной железы . . . . . . . . . . . . 230
B. Pfleiderer и W. Heindel
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
6
Содержание
5
Брюшная полость и забрюшинное пространство . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
Печень . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
T. Helmberger, H.E. Daldrup-Link и E.J. Rummeny
Аномалии развития . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
Доброкачественные опухоли . . . . . . . . . . . . . . . 249
Злокачественные опухоли . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
Воспалительные и паразитарные болезни
печени . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274
Диффузные болезни печени . . . . . . . . . . . . . . . . 277
Сосудистые заболевания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282
Опухоли печени у детей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285
H.E. Daldrup-Link
Поджелудочная железа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
P. Reimer
Аномалии развития . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Опухоли . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Панкреатит . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Диффузные заболевания поджелудочной
железы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Травма и послеоперационные изменения . .
293
Желчные пути . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
K. Hellerhoff
Желчные протоки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Желчный пузырь . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Комплекс сфинктера Одди . . . . . . . . . . . . . . . . .
322
297
298
311
315
318
326
341
343
Селезенка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346
E.J. Rummeny и T. Helmberger
Анатомические варианты и аномалии
развития . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
Инфекционные болезни . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
6
Кистозные изменения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Сосудистые заболевания . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Неопухолевые и неинфекционные
заболевания и изменения селезенки . . . . . . .
Опухоли . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Травматические повреждения . . . . . . . . . . . . . .
350
350
352
355
358
Почки и мочевыводящие пути . . . . . . . . . . . . 359
B. Kreft и A.J. Beer
Почки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359
B. Kreft
МР-урография . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376
A. Beer
Надпочечники . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383
W. Heindel и B. Buerke
Поражения надпочечников с нарушением
гормональной функции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385
Гормонально неактивные опухоли
надпочечников . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392
Желудочно-кишечный тракт . . . . . . . . . . . . . .
J. Wessling и B. Saar
Пищевод и желудок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
J. Wessling
Тонкая кишка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
J. Wessling
Толстая кишка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B. Saar
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
399
406
410
417
428
Таз . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433
Влагалище и вульва . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459
Мочевой пузырь . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434
Шейка матки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462
T.M. Bernhardt
Матка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 466
Мальформации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437
Яичники и придатки яичников . . . . . . . . . . . . . . 474
Воспаления и кровотечения . . . . . . . . . . . . . . . . 437
Акушерские показания к МРТ . . . . . . . . . . . . . . 480
Доброкачественные опухоли . . . . . . . . . . . . . . . 438
Злокачественные опухоли . . . . . . . . . . . . . . . . . . 438
Мужской таз . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 484
Предстательная железа и семенные
Дно полости таза и свищи . . . . . . . . . . . . . . . . . 445
пузырьки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 484
D. Caurette и A. Lienemann
U.G. Mueller-Lisse, U.L. Mueller-Lisse и M. Scherr
Дисфункция дна полости таза . . . . . . . . . . . . . . 445
Яичко и придаток . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497
Свищи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451
С. Czipull и M. Asmussen
Женский таз . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456
Половой член . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 505
M. Unterweger и R.A. Kubik-Huch
M. Asmussen и C. Czipull
Методика исследования и импульсные
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 510
последовательности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456
Содержание
7
Лимфатические узлы
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 513
M. Taupitz
Нормальные лимфатические узлы . . . . . . . . 523
Патологически измененные
лимфатические узлы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 525
Доброкачественные лимфаденопатии . . . . . . 525
8
Злокачественные лимфаденопатии . . . . . . . . . 525
Применение контрастных средств . . . . . . . . . . 531
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534
Опорно-двигательный аппарат . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 535
Опухоли костей и мягких тканей . . . . . . . . . .
К. Woertler
Доброкачественные опухоли
и опухолеподобные поражения костей . . . . .
Злокачественные опухоли . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Доброкачественные опухоли мягких тканей
Злокачественные опухоли мягких тканей . . .
536
Кости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 585
Мышцы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 587
Связки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 589
537
549
557
560
590
590
Ревматические болезни . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Т.М. Link
Ревматоидный полиартрит . . . . . . . . . . . . . . . . .
Серонегативные ревматические
заболевания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Остеоартроз . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
567
Суставы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Плечевой сустав . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Т.М. Link
Локтевой сустав . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
S. Waldt
Лучезапястный сустав и кисть . . . . . . . . . . . . . .
Т.М. Link
Тазобедренный сустав . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Т.М. Link
Коленный сустав . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
K. Woertler
Голеностопный сустав и стопа . . . . . . . . . . . . . .
S. Waldt
Костный мозг . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
H.E. Dаldrup-Link
Нормальный костный мозг . . . . . . . . . . . . . . . . .
Патологические изменения костного
мозга . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Болезни накопления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
679
567
570
571
Инфекционные заболевания костей
и мягких тканей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 573
Т.М. Link
Асептический (аваскулярный) некроз . . . . . 578
Т.М. Link
Остеопороз . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 582
T.M. Link
Травма . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 585
Т.М. Link
9
602
615
626
639
663
681
684
697
701
Сосуды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 705
Методика визуализации сосудов . . . . . . . . . . 706
G. Bongartz и M. Braendli
Методика МР-ангиографии . . . . . . . . . . . . . . . . . 706
Сосуды шеи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
M. Braendli и G. Bongartz
Гемангиомы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Стенозы и окклюзии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Расслаивание артериальной стенки . . . . . . . .
711
717
717
720
Торакальные сосуды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 725
M. Braendli и G. Bongartz
Аорта и ее ветви . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 727
Легочные сосуды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 736
Абдоминальные сосуды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 748
P. Reimer и R. Vosshenrich
Брюшная аорта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Висцеральные и почечные артерии . . . . . . . .
Система воротной вены . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Нижняя полая вена . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
750
755
758
760
Периферические сосуды . . . . . . . . . . . . . . . . . .
P. Reimer и R. Vosshenrich
Артерии таза и нижних конечностей . . . . . . .
Артерии плечевого пояса и верхних
конечностей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Артерии предплечья и кисти . . . . . . . . . . . . . . .
Артерии стоп . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Недостатки метода, практические
рекомендации и перспективы . . . . . . . . . . . . . .
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
763
767
780
780
781
781
785
7
8
Содержание
10
МРТ и МРА всего тела, высокопольная МРТ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 787
МРТ всего тела . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 788
J. Gaa
Применение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 790
МРА всего тела . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 795
B. Tombach
Технические положения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 795
Дальнейшее развитие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 798
МРТ в высоком поле при 3 Тл . . . . . . . . . . . . . . 800
R. Bachmann и H. Kugel
Клинические применения . . . . . . . . . . . . . . . . . . 804
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 807
9
Предисловие
Магнитно-резонансная томография (МРТ)
была впервые введена в клиническую медицину более 25 лет назад. С тех пор достигнут
серьезный прогресс как в технике, так и в
клинических применениях метода, особенно
в последние 10 лет. МРТ стала ключевым
методом визуализации и очень эффективна
в диагностике самых различных заболеваний.
За последние годы оптимизирована методика исследования органов грудной клетки,
включая сердце, брюшной полости, мочеполовой и опорно-двигательной систем. Стали
клинической реальностью МР-томографы
с более высокой напряженностью магнитного поля и МРТ всего тела. Вследствие такого непрерывного динамического развития,
конечно, возникает необходимость в непрерывном обучении. Настоящее руководство
содержит систематический обзор различных
нозологических форм, в распознавание которых вносит вклад МРТ, с хорошо построенными таблицами и схемами, позволяющими
быстро ориентироваться в деталях тактики
исследования. Если добавить к этому еще
и показательные иллюстрации, книга обеспечивает и понятийный каркас для повседневного использования.
Это руководство может помочь как опытным врачам, так и начинающим, в понимании
физических основ МРТ и служить проводником в выборе не только методики исследования, но и адекватных контрастных средств.
МРТ имеет яркое будущее в клинической
диагностике и научных исследованиях, и в
предлагаемой книге хорошо отражается современное состояние этого метода.
Ulrich Moedder
10
Предисловие авторов
Со времени появления МРТ в начале 1980-х
годов показания к этому методу постоянно
расширялись, и он, по крайней мере частично, заменил компьютерную томографию при
различных исследованиях, несмотря на быстрое развитие, которое проделывала последняя в то же самое время. Благодаря непрерывному прогрессу оборудования, импульсных
последовательностей (ИП) и контрастных
средств МРТ стала одним из наиболее важных методов диагностической визуализации.
Нашей целью в этой книге является представить основные принципы и текущую
информацию в области МРТ-диагностики
и представить весь диапазон МРТ-находок,
важных в повседневной практике. Благодаря
многочисленным иллюстрациям и таблицам
книга должна быть полезной не только как
руководство для тренировки и непрерывного
обучения, но также как справочник для более
опытных пользователей.
Хотя в это издание включены недавние достижения МРТ, такие как МРТ в магнитном
поле интенсивностью 3 Тл, МРТ всего тела
и МРА всего тела, полное освещение всех
обновлений ко времени публикации в одной
книге невозможно. Однако представлена еще
и, как правило, ценная информация о типичных патологических изменениях и альтернативных методах визуализации. Авторы
хорошо представляют себе, что непрерывное развитие МРТ потребует в ближайшем
будущем нового издания. Поэтому мы будем
благодарны за любые предложения и конструктивную критику, которые могут быть
направлены в адрес издателей или авторов.
Особая благодарность авторам отдельных
глав, в которых исчерпывающе изложена
и богато иллюстрирована МРТ-картина основных заболеваний во всех анатомических
областях тела.
Мы благодарны также персоналу издательства Thieme, участвовавшему в издании
книги. Мы также хотели бы поблагодарить
профессора Ulrich Moedder, экс-президента
Германского радиологического общества за
его предложения по этому проекту и поддержку.
Мы надеемся, что эта книга поможет ее
читателям, и молодым, и более опытным, использовать МРТ на благо их пациентов.
Ernst J. Rummeny
Peter Reimer
Walter Heindel
11
Соавторы
Thomas Allkemper, MD
Münster University Hospital
Department of Clinical Radiology
Münster, Germany
Boris Buerke, MD
Münster University Hospital
Department of Clinical Radiology
Münster, Germany
Maren Asmussen
Karlsruhe Municipal Hospital
Department of Radiology
Karlsruhe, Germany
Dorothee Caurette, MD
Karlsruhe Municipal Hospital
Department of Radiology
Karlsruhe, Germany
Rainald Bachmann, MD
Director
Marienhospital Aachen
Department of Diagnostic und
Interventional Radiology
Aachen, Germany
Cornelia Czipull, MD
District Hospital Rendsburg
Department of Diagnostic Radiology
Rendsburg, Germany
Ambros Beer, MD
Assistant Professor
Rechts der Isar Hospital
Department of Radiology
TU Munich
Munich, Germany
Thomas M. Bernhardt, MD
Director
St. Vincent Hospital and
St. Elisabeth Hospital (Salzgitter)
Hanover, Germany
Heike E. Daldrup-Link, MD, PhD
Associate Professor of Radiology and
Pediatrics
University of California at San Francisco
Department of Radiology
San Francisco, CA, USA
Stefan Diederich, MD
Professor and Director
Düsseldorf Marien Hospital
Department of Diagnostic and Interventional
Radiology and Nuclear Medicine
Düsseldorf, Germany
Ulrich Bick, MD
Professor
Charité University Hospital
Department of Radiology
Berlin, Germany
Jochen Gaa, MD
Professor
Rechts der Isar Hospital
Department of Radiology
TU Munich
Munich, Germany
Georg Bongartz, MD
Professor
Basel University Hospital
Medical Radiology
Basel, Switzerland
Karin Hellerhoff, MD
University of Munich – Grosshadern
Hospitals
Institute of Clinical Radiology
Munich, Germany
Matthias Braendli, MD
Courgevaux, Switzerland
Thomas Helmberger, MD
Assistant Professor and Director
Municipal Hospital Munich-Bogenhausen
Department of Diagnostic Radiology and
Nuclear Medicine
Munich, Germany
12
Соавторы
Kai-Uwe Juergens, MD
Assistant Professor
Bremen-Mitte Medical Center
MR Imaging Center Bremen-Mitte
Bremen, Germany
Gerd Ullrich Mueller-Lisse, MD
Professor
Munich University Hospital, Innenstadt
Department of Clinical Radiology
Munich, Germany
Burkhard Kreft, MD
Professor
Center for Radiology and Nuclear Medicine
Bonn, Germany
Ulrike L. Mueller-Lisse, MD
Munich University Hospital, Innenstadt
Department of Urology
Munich, Germany
Rahel A. Kubik-Huch, MD
Professor, Supervising Physician
Baden District Hospital
Department of Radiology
Bern, Switzerland
Bettina Pfleiderer, MD
Professor
Münster University Hospital
Department of Clinical Radiology
Münster, Germany
Harald Kugel, PhD
Münster University Hospital
Department of Clinical Radiology
Münster, Germany
Bettina Saar, MD
Supervising Physician
Inselspital
Department of Diagnostic Radiology
Bern, Switzerland
Markus Guenter Lentschig, MD
Bremen-Mitte Medical Center
MR Imaging Center Bremen-Mitte
Bremen, Germany
Andreas Lienemann, MD
Private Practice
Landshut, Germany
Thomas M. Link, MD
Professor
University of California at San Francisco
Department of Radiology
San Francisco, CA, USA
David C. Maintz, MD
Assistant Professor
Münster University Hospital
Department of Clinical Radiology
Münster, Germany
Harald E. Moeller, Dr. rer. nat
Professor
Head, Magnetic Resonance Unit
MPI for Human Cognitive Brain Sciences
Münster, Leipzig, Germany
Michael Scherr, MD
Munich University Hospital, Innenstadt
Department of Clinical Radiology
Munich, Germany
Herbert Stimmer, MD
Rechts der Isar Hospital
Department of Diagnostic Radiology
TU Munich
Munich, Germany
Matthias Taupitz, MD
Professor
Charité University Hospital
Department of Radiology
Berlin, Germany
Bernd Tombach, MD
Assistant Professor and Director
Osnabrück Hospital
Department of Radiology and Nuclear
Medicine
Osnabrück, Germany
Martin Unterweger, MD
Baden District Hospital
Department of Radiology
Bern, Switzerland
Соавторы
Rolf Vosshenrich, MD
Radiology Practice
Hanover, Germany
Simone Waldt, MD
Assistant Professor
Rechts der Isar Hospital
Department of Radiology
TU Munich
Munich, Germany
Johannes Wessling, MD
Assistant Professor
Münster University Hospital
Department of Clinical Radiology
Münster, Germany
Klaus Woertler, MD
Assistant Professor
Rechts der Isar Hospital
Department of Radiology
TU Munich
Munich, Germany
13
14
Cокращения
18FDG
18-фтор-дезоксиглюкоза
разрыв хрящевой губы, сопровождающийся заднемедиальным смещением, а также разрывом суставной капсулы
и надкостницы
APUD
захват и декарбоксилирование
предшественников аминов
(amine precursor uptake and
decarboxilation)
статическое магнитное поле
B0
МР-томографа
B1
магнитный компонент радиочастотного поля, возбуждающий
спины
bFFE
сбалансированная ИП FFE
Body SURF cистема неограниченного
«перекатывания» поля обзора
для тела (сканирование с постоянно перемещающимся столом
пациента)
BOLD
дифференциальный анализ
оксигенации крови
BT
время транзита болюса
CE-FAST ИП FAST с контрастным усилением (Т2в-GRE; синонимы:
СE-GRASS, T2-FFE, PSIF)
CE-GRASS ИП GRASS с контрастным усилением (Т2в-GRE; синонимы:
СE-FAST)
CHESS
селективное подавление
на основе химического сдвига
(частотно-селективное подавление сигнала от жировой ткани
или воды)
CMPG
ИП Carr–Purcell–Meiboom–Gill
CSI
построение изображения, основанное на химическом сдвиге
CSPAMM дополнительная пространственная модуляция намагниченности (метод магнитной маркировки тканей)
CUP
рак с неизвестной первичной
локализацией
DCIS
протоковый рак in situ
DESS
двойное эхо в состоянии динамического равновесия (двойное
эхо, основанное на комбинации
ALPSA
DWI
ECST
EDV
EF
EPI
ESV
ETL
FA
FADE
FAST
FDA
FFE
FGRET
FIESTA
FID
FIGO
FISP
FLAIR
FISP и PSIF ИП; синоним –
FADE)
диффузионно-взвешенное изображение
Европейское пробное исследование эндартерэктомии сонных
артерий
объем в конце диастолы
фракция выброса
эхопланарное изображение
объем в конце систолы
длина цепочки эхо
угол отклонения (угол импульса)
быстрый сбор двойного эха
(двойное эхо, основанное
на комбинации FISP и PSIF ИП;
синоним: DESS)
сбор данных по методу Фурье
в состоянии динамического
равновесия (ИП GRE без очищения; синонимы: FFE, FISP,
GRASS)
Food and Drug Administration (Управление по пищевым
продуктам и лекарственным
препаратам)
быстрое полевое эхо (ИП GRE
без очищения; синонимы:
FAST, FISP, GRASS)
цепочка быстрых градиентных
эхо
быстрое построение изображения со сбором данных в состоянии динамического равновесия
(синонимы bFFE, GRASS)
затухание свободной индукции
Международная федерация
акушерства и гинекологии
быстрое построение изображения в состоянии динамического
равновесия (синонимы: FAST,
FFE, GRASS)
ИП IR с ослаблением сигнала
от жидкости (метод подавления
ЦСЖ)
Cокращения
FLASH
FOV
FS
FSE
G
Gd
Gd-DTPA
GRE
GLAD
GMR
GRAPPA
GRASE
GRASS
GX, GY, GZ
ħ
HAGL
HASTE
HU
I
IDC-NOS
IEC
быстрый сбор данных с малым
углом (GRE с очищением; синонимы: Т1-FFE, spoiled GRASS)
поле обзора
подавление сигнала от жировой
ткани
быстрое спиновое эхо (синонимы: RARE, TSE)
градиентное поле
гадолиний
гадолиний-диэтилентриаминпентауксусная кислота (контрастное средство, укорачивающее время Т1 релаксации)
градиентное эхо
разрыв суставной губы суставной впадины лопатки, сопровождающийся отрывом суставного хряща
градиент рефазирования движений (метод подавления артефактов от движений)
генерализованный частично
параллельный сбор данных
с автокалибровкой (метод параллельного изображения)
градиентное и спиновое эхо (гибридная ИП, включающая ТSE
и GRE; синоним – turbo-GSE)
градиентное эхо в состоянии
динамического равновесия
(градиентное эхо без очищения;
синонимы: FAST, FFE, FISP)
компоненты градиентного поля
G (наклон B0 вдоль осей системы координат)
приведенная постоянная Планка (постоянная Дирака)
отрыв гленогумеральной связки
от ее прикрепления к плечевой
кости
turbo SE (быстрое спиновое эхо)
c полу-Фурье сбором данных
единицы Хаунсфилда
квантовое число ядерного спина
инвазивный дуктальный рак
молочной железы, не определяемый какими-либо специфическими чертами
Международная электротехническая комиссия
метод интегрированного параллельного сбора данных
IR
инверсия с восстановлением
kB
постоянная Больцмана
kX, kY, kZ координаты в k-пространстве
L/T
отношение продольного размера к поперечному размеру
LCIS
лобулярный рак in situ
M0
вклад намагниченности в состоянии равновесия в поле В0
MIP
проекция максимальных интенсивностей
MOTSA
сбор данных с множественными перекрывающимися тонкими слэбами
MP RAGE быстрое градиентное эхо с подготовленной намагниченностью
поперечная компонента намагMXY
ниченности
MZ
продольная компонента намагниченности
N
количество ядер
NAC
количество сборов данных
NASCET североамериканское пробное
исследование эндартерэктомии
сонных артерий
NE
количество эхо
NF
количество точек частотного
кодирования
NIH
Национальный институт здоровья США
NP
количество точек (шагов) фазового кодирования
OOP
не в фазе
PAT
техника параллельного сбора
данных
PC-линия лобково-копчиковая линия
PD
протонная плотность
PDв
взвешенный по протонной
плотности
PSIF
акроним, обратный FISP (Т2вИП градиентное эхо; синонимы: СЕ-FAST, CE-GRASS,
T2-FFE)
RARE
быстрый сбор данных с усилением релаксации (быстрые ИП
спиновое эхо; синонимы: TSE,
FSE)
ROI
область интереса
SAR
удельный коэффициент абсорбции
SE
спиновое эхо
IPAT
15
16
Cокращения
кодирование чувствительности
(метод параллельной визуализации)
SI
интенсивность сигнала
SLAP
повреждение верхней части
суставной губы cуставной
впадины лопатки от ее переднего до заднего края в месте
прикрепления к ней сухожилия
длинной головки двуглавой
мышцы плеча (superior labrum
from anterior to posterior)
SMASH
одновременный сбор пространственных гармоник
Snapshot быстрая FLASH (cинонимы:
FLASH T1-FFE, turbo-FLASH)
SPAMM
пространственная модуляция
намагниченности (техника
магнитной маркировки тканей)
SPIO
мелкие частицы оксида железа
(контрастное средство, укорачивающее время Т2-релаксации)
SPIR
инверсия с восстановлением
и спектральным насыщением
Spoiled
GRASS с очищением (синонимы:
GRASS SPGR, Т1-FFE, FLASH)
SSD
отображение оттененных поверхностей
SSFP
свободная прецессия в состоянии динамического равновесия
(GRE без насыщающего градиента)
SSFP-FID свободная прецессия в состоянии динамического равновесия – затухание свободной
индукции
ST
толщина слоя
STIR
инверсия с восстановлением
и коротким временем эха
SV
ударный объем сердца
t
время
Т
температура
Т2-FFE
FFE, подчеркивающая компоненты сигнала, зависящие от
Т2 (синонимы: СЕ-FAST, CEGRASS)
T1
время спин-решеточной (продольной) релаксации
T2
время спин-спиновой (поперечной) релаксации
SENSE
T2*
TAC
TE
TEеff
TFE
TH
TI
TIM
TIR
TIRM
TNM-классификация
TOF
TOF-МРА
TONE
TR MRA
TR
TRmin
Tsd
TSE
Тurbo
FLASH
turbo GSE
USPIO
UTSE
тотальное время поперечной
релаксации
время сбора данных
время эха
эффективное время эха
турбо-полевое эхо (быстрое
GRE; синонимы: snapshot
FLASH, turbo-FLASH)
толщина слоя
время инверсии
матрица тотального изображения (техника сбора данных
с использованием системы катушек с распределенной фазой)
турбо-IR (ИП быстрая IR;
cиноним: IR-TSE)
турбо-IR-намагниченность
(быстрая IR; cиноним: IR-TSE)
классификация с раздельным
определением стадии первичной опухоли (T), метастатического поражения регионарных
лимфатических узлов (L)
и отдаленных метастазов (М)
время пролета (техника создания контрастности при МРА)
Времяпролетная МР-ангиография
ненасыщающее возбуждение
с оптимизированным углом
наклона (техника МРА с использованием изменяющегося
угла наклона)
МР-ангиография с временным
разрешением
время повторения
минимальное время повторения
время задержки
турбоспиновое эхо (быстрое
спиновое эхо; синонимы: FSE,
RARE)
быстрая FLASH (синонимы
TFE/T1 – TFE, snapshot FLASH)
турбоградиентное и спиновое
эхо (гибридная ИП быстрое SE
и GRE; синоним: GRASE)
ультрамелкие суперпарамагнитные частицы оксида железа
(контрастное средство, укорачивающее время релаксации Т1)
ультракороткое турбоспиновое
эхо
Cокращения
VENC
VIBE
x, y, z
x‘, y‘, z‘
α
γ
Δν
Δφ
ν0
σb0
τ
τP
АВМ
АКК
АКМПЖ
АКТГ
АТФ
БДС
ВАБ
ВКС
ВТЛЖ
ВТПЖ
ГОКМ
ГЦР
ДГПЖ
ДМЖП
ДМПП
ЖКТ
ЗКС
ЗНА
ИБС
ИП
К/Ш
КМП
кодирование скорости
волюметрическое интерполированное исследование на задержке дыхания
пространственные координаты
в лабораторной системе
пространственные координаты
во вращающейся системе
угол отклонения импульса (синоним – FA)
гиромагнитное отношение
частотный сдвиг (от частоты
Лармора)
разность фаз
частота Лармора
гомогенность магнитного поля
интервал времени
продолжительность импульса
артериовенозная мальформация
аневризматическая костная
киста
аритмогенная кардиомиопатия
правого желудочка
адренокортикотропный гормон
аденозина трифосфат
большой дуоденальный сосок
время появления болюса
внутренняя коллатеральная
связка коленного сустава
выходной тракт левого желудочка
выходной тракт правого желудочка
гипертрофическая обструктивная кардиомиопатия
гепатоцеллюлярный рак
доброкачественная гиперплазия
предстательной железы
дефект межжелудочковой перегородки
дефект межпредсердной перегородки
желудочно-кишечный тракт
задняя крестообразная связка
задняя нисходящая венечная
артерия
ишемическая болезнь сердца
импульсная последовательность
соотношение «контраст/шум»
костная минеральная плотность
КТА
ЛА
ЛВА
ЛЖ
ЛОА
ЛП
ЛПН
ЛПС
МРА
МРС
МРТ
МРХПГ
МСКТ
МФС
МЭН
НКС
НОГКМ
НСФ
НХЛ
ОАП
ОДС
ОФЭКТ
ПВА
ПВУС
ПЖ
ПКС
ПНЭО
ПП
ПСА
ПСХ
ПТС
ПФ
ПЭТ
компьютерно-томографическая
ангиография
легочная артерия
левая венечная артерия
левый желудочек сердца
левая огибающая венечная
артерия
левое предсердие
левая передняя нисходящая
венечная артерия
ладьевидно-полулунная связка
магнитно-резонансная ангиография
магнитно-резонансная спектроскопия
магнитно-резонансная томография
магнитно-резонансная холангиопанкреатография
многослойная (многодетекторная) компьютерная томография
мононуклеарная фагоцитарная
система
множественная эндокринная
неоплазия
наружная коллатеральная связка коленного сустава
необструктивная гипертрофическая кардиомиопатия
нефрогенный системный фиброз
неходжкинская лимфома
открытый артериальный проток
опорно-двигательная система
однофотонная эмиссионная
компьютерная томография
правая венечная артерия
пигментный ворсинчато-узелковый синовит
правый желудочек сердца
передняя крестообразная связка
примитивная нейроэктодермальная опухоль
правое предсердие
простатспецифический антиген
первичный склерозирующий
холангит
полулунно-трехгранная связка
преобразование Фурье
позитронная эмиссионная томография
17
18
Cокращения
РФП
РЧРЭС
С/Ш
СПН
ТАГП
ТКС
ТФХ
ФНГ
ФК-МРА
ФЛР
радиофармацевтический препарат
радиочастотный (-ая, -ое)
ретикулоэндотелиальная система
соотношение «сигнал/шум»
стимуляция периферических
нервов
транскоронарная аблация гипертрофированной перегородки
транспозиция крупных сосудов
треугольный фиброзный хрящ
фокальная нодулярная гиперплазия печени
фазово-контрастная МР-ангиография
фиброламеллярный рак печени
хроническая почечная недостаточность
ЦСА
цифровая субтракционная
ангиография
ЧЛС
чашечно-лоханочная система
ЧСС
частота сердечных сокращений
ЧЧХГ
чрескожная чреспеченочная
холангиография
ЭГГО
экстрагонадные герминативноклеточные опухоли
ЭГЭ
эндотелиальная гемангиоэндотелиома печени
ЭДС
электродвижущая сила
Эндо-УЗИ эндоскопическое УЗИ
ЭРХПГ
эндоскопическая ретроградная
холангиопанкреатография
ЭУ
экскреторная урография
ХПН
1 Основные принципы
МРТ
Основные принципы МРТ
H.E. Moeller
20
Контрастные средства в МРТ
В. Tombach
47
Опасности и побочные
эффекты МРТ
H. Kugel
56
Артефакты на МР-изображениях
Т. Allkemper
62
20
1 Основные принципы МРТ
Основные принципы МРТ
H.E. Moeller
В отличие от рентгенологических исследований МРТ (табл. 1.1) не несет в себе опасности лучевой нагрузки, так как для изображений используется радиочастотный диапазон
электромагнитного излучения с очень низкой
энергией (те же частоты, что в радио- и телевещании).
МРТ основана на принципе ядерно-магнитного резонанса (ЯМР), открытого в 1946 г.
Edward M. Purcell и Felix Bloch. Оба физика
удостоены за это открытие Нобелевской премии 1952 г. по физике.
В последующем, особенно после применения преобразования Фурье, которое принесло
Таблица 1.1
Richard E. Ernst Нобелевскую премию 1991 г.
по химии, ЯМР стал наиболее важным методом спектроскопии в химии. Современная
техника позволяет ученым проводить трехмерный структурный анализ крупных молекул в растворах, за что Kurt Wüthrich был удостоен Нобелевской премии по химии 2002 г.
Paul Lauterbur продемонстрировал первое
МР-изображение в 1973 г., однако только
в 1980-е годы МРТ стала применяться как метод цифрового послойного изображения в медицине. Paul Lauterbur и Peter Mansfield были
удостоены за их открытия Нобелевской премии 2003 г. в области физиологии и медицины.
Вехи в развитии МР-томографии
Год
Публикация
1924
1933
1938
1946
1948
1949–1950
1950
1954–1958
1963
1965
1966
1971
1973
1973
1974
1975
1977
1977
1980
1980
1984
1985
1986
1986
Pauli: предположение о наличии спина ядра
Frisch и Stern / Estermann и Stern: магнитный момент протона
Rabi и соавт.: ядерный резонанс в молекулярных пучках
Purcell и соавт. / Bloch и соавт.: ядерно-магнитный резонанс в уплотненном веществе
Bloembergen, Purcell и Pound: теория релаксации
Knight / Proctor и Yu / Dickinson: химический сдвиг
Hahn: спиновое эхо
Carr и Purcеll / Meiboom и Gill: ИП CPMG
Forsén и Hoffman: техника переноса намагниченности
Stejskal и Tanner: импульсные градиенты для исследований диффузии
Ernst и Anderson: применение преобразования Фурье для создания МР-изображений
Damadian: Т1в-изображения нормальных и опухолевых тканей in vitro
Lauterbur: частотное кодирование и проекционная реконструкция изображений
Mansfield и Grannell: МР-дифракция и k-пространство
Garroway, Grannell и Mansfield: выбор слоя
Kumar, Welti и Ernst: фазовое кодирование и Фурье-визуализация
Damadian, Goldsmith и Minkoff : МРТ всего тела человека
Mansfield: эхопланарная визуализация (EPI)
Ackerman и соавт.: поверхностные катушки
Edelstein и соавт.: спин-отклоняющая (spin warp) визуализация
Wesbey, Moseley и Ehman: диффузионно-взвешенные изображения
Hayes и соавт.: резонатор типа «птичья клетка»
Haase и соавт.: градиентное эхо (FLASH)
Hennig, Nauert и Friedburg: быстрое спиновое эхо (быстрый сбор данных с релаксационным усилением, RARE)
Mansfield и Chapman: активное экранирование градиентов
Wolff и Balaban: визуализация с контрастированием на основе переноса намагниченности
Roemer и соавт.: катушки с распределенной фазой
Sodickson и Manning / Pruessmann и соавт.: параллельная визуализация in vivo
1986
1989
1990
1997–1999
Основные принципы МРТ
Преимущества МРТ. Главными преимуществами МРТ являются:
▪ Отсутствие ионизирующего излучения.
▪ Произвольное направление срезов или сбор
истинного трехмерного массива данных.
▪ Получение морфологической, метаболической и функциональной информации.
Интенсивность сигнала, обнаруживаемого
при МРТ, зависит не только от предопределенных свойств тканей, но также от параметров исследования, которые оператор может
изменять. Это открывает новые широкие возможности для увеличения контраста между
тканями.
Принципы ядерно-магнитного резонанса
Ядерный спин и магнитный дипольный момент
Атомные ядра, которые содержат нечетное
количество протонов или нейтронов (примерно 2/3 естественных изотопов), имеют внутренний угловой момент, который называют
ядерным спином.
Спин – это квантово-механический феномен, не имеющий аналогов в классической
механике и недоступный прямому исследованию. Хотя его нельзя приравнять к механическому вращению, некоторые его свойства
могут быть уподоблены свойствам вращающегося бильярдного шара. Количественно он
описывается специфическим для данного
вида ядер спиновым квантовым числом I.
Со времени экспериментов Майкла
Фарадея с индукцией (1831 г.) известно, что
движущиеся электрические заряды обладают магнитными эффектами. Так как каждое
атомное ядро несет положительный заряд,
вращение ядра создает магнитный дипольный
момент μ в направлении оси спина.
Простейшее атомное ядро – это ядро атома водорода (1Н), который состоит из одного
протона (I = ½). Водород – наиболее распространенный изотоп в человеческом теле,
которое примерно на 65% состоит из воды.
Он имеет также самый большой магнитный
дипольный момент из всех стабильных изотопов. Поэтому ядра атомов водорода (протоны) наиболее часто используются для получения МР-изображений.
При обычных обстоятельствах ядерные
дипольные моменты имеют случайную пространственную ориентацию. Но когда приложено внешнее магнитное поле В0, ядерные
дипольные моменты приобретают упорядоченное направление подобно тому, как стрелка компаса приобретает направление вдоль
линий магнитного поля Земли. Согласно законам квантовой механики магнитные дипольные моменты протонов могут принять только
одно из двух направлений относительно В0.
Спин вверх
μ
μz
ΔЕ
Спин вниз
В0 = 0
a
б
В0 >0
Рис. 1.1 а, б Упорядочение
ядерных магнитных моментов во внешнем магнитном
поле. Векторная диаграмма
параллельного (спин вверх)
и антипараллельного (спин
вниз) направлений ядерных
магнитных моментов (при
I=½) в магнитном поле (а)
и соответствующая разница
в уровнях энергии (б).
21
22
1 Основные принципы МРТ
Угол между осью магнитного поля и вектором дипольного момента должен быть равен 54,7° или 125,3° (см. рис. 1.1). Эти два
направления, которые называют параллельным (спин вверх) и антипараллельным (спин
вниз), отличаются по уровню энергии Е.
Как известно из электродинамики, когда
диполь направлен под косым углом к оси
поля, магнитное поле создает крутящий момент (пару сил, действующих на плечо рычага), который «тащит» диполь, как бы пытаясь
придать ему направление поля. Но так как
угловой момент сохраняется, направление
диполя измениться не может. Вместо этого
крутящий момент, созданный магнитным полем, заставляет дипольный момент прецесси-
ровать* вокруг оси поля. Частота прецессии,
которая называется частотой Лармора, задается уравнением:
ω0 = (γ/2π) B0
[1]
Гиромагнитное отношение γ – это константа,
специфичная для данного ядра. Для протонов
γ = 26,75∙107 рад/с/Тл. Например, в поле силой
1,5 Тл ларморовская частота равна приблизительно 64 МГц. Прецессирующий дипольный
момент можно сравнить с движениями крутящегося волчка. Когда волчок отклоняется
от вертикального положения, он не падает,
но продолжает вращаться и раскачиваться вокруг оси гравитационного поля Земли.
Суммарная намагниченность
В основе МРТ лежит «коллективное поведение» большого числа ядерных дипольных
моментов. Например, в 1 мкл воды (сравнимо
по размерами с объемным элементом – вокселем в матрице МР-изображений) содержится 6,7∙1019 ядер атомов водорода, между
которыми отсутствуют взаимодействия или
они незначительны. В соответствии с этим
принципом свойства макроскопического ансамбля ядер в отличие от отдельных ядер
подчиняются законам классической физики.
Это позволяет описывать МРТ относительно
простой векторной моделью.
Мириады дипольных моментов в поле
В0 прецессируют с одинаковой частотой
(уравнение 1). Однако фазы их прецессии
случайны. Поэтому для каждого из двух
дозволенных направлений спинов векторы
магнитных моментов распределены случайно на поверхности прецессионного конуса
(рис. 1.2).
В то же время фаза не влияет на уровень
энергии. В состоянии равновесия популяция
ядер занимает тот или иной энергетический
уровень, который зависит от силы магнитного поля и температуры Т, причем большинство спинов стремится к состоянию с более
низкой энергией – состоянию «спин вверх»
* Прецессия – колебательные движения оси вращающегося объекта. В классической механике наблюдается,
например, при отклонении оси вращения гироскопа. –
Прим. ред.
Спин вверх
Спин вниз
Рис. 1.2 Суммарная намагниченность как векторная сумма моментов протонов, прецессирующих вокруг направления внешнего магнитного поля. По умолчанию, направление магнитного поля изображают вдоль оси Z декартовой
системы координат. Когда векторы проецируются на плоскость XY, их углы относительно оси Х
представляют фазы ядерных спинов.
для ядер атомов водорода (см. рис. 1.1б). Однако ядерная намагниченность очень слабая:
для атомов водорода при силе поля 1,5 Тл
разница энергии между двумя состояниями
ΔЕ=4,2∙10-26 Дж. Это примерно одна миллионная часть тепловой энергии, которая существует при нормальной температуре тела
(37°С). При этих условиях многие ядра обладают достаточной энергией для того, чтобы
Основные принципы МРТ
принять состояние с более высоким энергетическим уровнем. В результате оба уровня
«заселены» почти одинаковыми популяциями
(разница между ними всего лишь 0,00049%).
Компоненты дипольных моментов, перпендикулярные направлению В0 (расположенные
в плоскости XY), взаимно уравновешиваются
вследствие статистического распределения
фаз. Однако незначительное преобладание
ядер в состоянии «спин вверх» создает суммарную намагниченность М по оси Z (по оси
внешнего поля). Распределение Больцмана
для состояния равновесия намагниченности
выражается следующим уравнением:
М0 =
(N/V)γ2ħ2I(I + 1)B0
3κBT
[2]
где N – общее количество ядер, V – объем,
ћ=1,05∙10-34 Дж/с – постоянная Дирака (приведенная постоянная Планка, угловой момент
кванта), κB=1,38∙10-23 Дж/К – постоянная
Больцмана. Отношение N/V называется протонной плотностью (PD).
Резонансное возбуждение
В дальнейшем обсуждении будем различать
продольный (MZ) и поперечный (MXY) компоненты намагниченности. Продольное и поперечное направления определяются по отношению к оси В0. Когда устанавливается равновесие, MZ=M0 и MXY=0. Чтобы обнаружить
ЯМР-сигнал, мы должны создать поперечный
компонент намагниченности, отличный от 0,
предотвращая тем самым суперпозицию намагниченности с очень сильным магнитным
полем В0. Применяя радиочастотное (РЧ)
магнитное поле B1, можно отклонить намагниченность от положения равновесия при
условии, что радиочастота совпадает с ларморовской частотой (условие резонанса).
Слабое РЧ-поле В1 (несколько мкТл) направлено перпендикулярно статическому
полю В0 (обычно ≥1 Тл) и вращается в плоскости XY. При этом В1 может быть описано
как циркулярно поляризованное переменное
поле. На практике это переменное поле создается путем пропускания переменного электрического тока через катушку. Если удовлетворяется условие резонанса, может происходить обмен энергией между РЧ-полем
и ядерной намагниченностью точно так же,
как звуковые волны соответствующей частоты могут заставить дрожать струны скрипки.
Применяемое при МРТ поле В1 оказывает
постоянное крутящее воздействие, которое
вызывает желаемое отклонение вектора намагниченности.
Когда вектор намагниченности отклоняется
от направленного по оси Z поля В0, он начинает прецессировать вокруг оси этого поля
аналогично качательным движениям отдельных ядерных дипольных моментов. Однако,
так как он подчиняется законам классической
физики, он может принимать произвольное
направление при добавлении энергии к системе. Таким образом, приложение РЧ-энергии
заставляет вектор намагниченности медленно вращаться вокруг оси поля В1, причем
на это вращение накладывается быстрая ларморовская прецессия вокруг оси поля В0 (см.
рис. 1.3).
Этот процесс легче описывается в системе координат, которая вращается синхронно
с В1 вокруг оси Z. Точно так же, как находящийся на Земле наблюдатель не ощущает прямо вращения Земли, ларморовская
резонансная прецессия не очевидна в этой
вращающейся системе, и мы воспринимаем
только медленную ротацию (частота меньше 1 кГц) вокруг постоянного вектора В1.
На практике РЧ-поле включают только
на очень короткое время продолжительностью τρ несколько миллисекунд. После этого
РЧ-импульс выключается. В этот момент М
образует угол α=γВ1τρ (угол импульса) с осью
Z и имеет два компонента:
MZ = M0 cos α и MXY = M0 sin α
[3]
Поперечный компонент намагниченности
вращается с частотой Лармора и ведет себя
подобно вращающемуся стержневому магниту. По закону индукции он наводит переменный ток в приемной катушке (подобно
тому, как ток создается в электрическом гене-
23
24
1 Основные принципы МРТ
z
z
B0
Mz
a
M
B1
M
B1
x
y
Mx'y'
x'
y'
б
a
Рис. 1.3 а, б Отклонение вектора суммарной намагниченности резонансным радиочастотным
импульсом.
а
В неподвижной системе координат.
б
Во вращающейся системе координат.
раторе). Возникающий электрический сигнал
максимальный, когда α=90° (импульс 90°).
Если удвоить амплитуду или продолжительность РЧ-импульса, направление намагниченности перевернется на 180° (инвертирующий импульс). В этом случае М направлена
вдоль отрицательной оси Z и сигнал не генерируется (MXY=0).
Поперечный компонент намагниченности
оказывает решающее влияние на амплитуду
сигнала. В соответствии с уравнениями 2 и 3
поперечная намагниченность прямо пропорциональна протонной плотности. Мягкие
ткани создают сигнал высокой амплитуды благодаря высокому содержанию воды
(табл. 1.2).
Таблица 1.2 Содержание воды (Mansfield, Morris, 1982) и время релаксации тканей у здоровых
взрослых при В0=1,5 Тл
Ткань
Содержание воды, % Т1, мс
Т2, мс
Серое вещество головного мозга
Белое вещество головного мозга
ЦСЖ
Скелетные мышцы
Сердце
Печень
Почки
Селезенка
Подкожная жировая клетчатка
84
71
97
79
80
71
81
79
–
101
76
1660
47
57
43
58
62
85
920
780
3270
860
860
620
1220
1070
230
Релаксация
На микроскопическом уровне применение
РЧ-импульса добавляет энергию системе
и уменьшает избыток ядер со спином вверх.
В то же время поле В1 синхронизирует фазу
спинов, что приводит к когерентной прецессии (прецессии в одной и той же фазе) ядер-
ных дипольных моментов (рис. 1.4). Обусловленное этим состояние намагниченности
(MZ≠M0, MXY≠0, уравнение 3) отличается от
состояния равновесия, показанного на рисунке 1.2.
Основные принципы МРТ
Спин вверх
Спин вниз
Рис. 1.4 Создание компонента поперечной
намагниченности за счет фазовой когерентности спинов после импульса 90°.
После того как РЧ-импульс выключается, система спинов имеет тенденцию возвращаться к состоянию равновесия. Этот
процесс называется релаксацией и имеет два
компонента:
▪ Увеличение компонента Z намагниченности вследствие продольной релаксации.
▪ Спад компонента XY намагниченности
вследствие поперечной релаксации.
Увеличение MZ происходит по экспоненциальному закону:
MZ(t) = M0(1 – e-t/T1) (после импульса 90°) [4]
Продольная релаксация ведет к избытку ядер
в состоянии «спин вверх» в соответствии
с распределением Больцмана. Этот тип релаксации требует переноса энергии от системы
спинов к окружающей совокупности атомов,
которая получила название атомной решетки.
Поэтому данный процесс называют также
спин-решеточной релаксацией. Время продольной релаксации Т1 – это время, которое
требуется для восстановления примерно 63%
продольной намагниченности М0. Взаимодействие между системой спинов и атомной
решеткой происходит благодаря колебаниям локальных магнитных полей. Соседство
ядерных дипольных моментов в ансамбле
спинов ведет к появлению слабых магнитных
дипольных полей (<1 мТл), которые добавляются к В0. Тепловое движение (броуновское
движение, быстрые повороты молекул) создает постоянные изменения величины и направления этих локальных дополнительных
полей. Если поперечный компонент колеблется с частотой Лармора (как при резонансном
возбуждении полем В1), тогда энергия может
передаваться от системы спинов молекулярным движениям. Суммарный результат этого
процесса – переход спинов из одного состояния в противоположное. Так как ω0 зависит от
индукции поля (уравнение 1), Т1 изменяется
в зависимости от величины В0.
Спад поперечной намагниченности обычно
описывается экспоненциальным законом:
MXY(t) = M0 e-t/T2 (после импульса 90°)
[5]
Поперечная релаксация происходит в процессе потери фазовой когерентности внутри
системы спинов и не требует переноса энергии из окружающей среды. Поэтому такую
релаксацию называют также спин-спиновой
релаксацией. Время поперечной релаксации
Т2 – это время, которое необходимо для спада
MXY до 37% ее исходной величины.
Переходы спинов ведут к случайному распределению фаз (происходят без «фазовой
памяти») и разрушают любую когерентность. Так как эти процессы, относящиеся
к продольной релаксации, вызывают также
поперечную релаксацию, Т1 не может быть
короче, чем Т2. Флуктуации продольного
компонента дипольного поля также вносят
вклад в Т2-релаксацию. Это приводит к постоянным легким колебаниям силы локальных магнитных полей, а также (в соответствии с уравнением 1) и частоты Лармора
в местах расположения ядер. Так как фаза
представляет собой произведение частоты
на время, это означает, что в ансамбле спинов происходит нарастающая дисперсия фазы
(потеря фазовой когерентности).
Этот динамический процесс не связан
со специфической частотой флуктуаций и не
изменяет количества ядер, которые «заселяют» энергетические уровни спинов, т.е.
не приводит к Т1-релаксации.
Опыт показывает, что МXY часто спадает
быстрее, чем это должно происходить в соответствии со временем Т2. Это является
следствием статистических колебаний внешнего магнитного поля в области сбора данных
25
26
1 Основные принципы МРТ
t=0
x'
t ≈ T2*
z
y'
t »T2*
z
x'
M x' y' = M 0
y'
z
x'
M x' y' ≈ 0,37 M 0
y'
M x' y' = 0
Рис. 1.5 Спад поперечной намагниченности под влиянием негомогенности магнитного поля.
Вклад намагниченности от разных областей в исследуемом образце отличается частотой прецессии,
что приводит к прогрессирующей расфазировке отдельных поперечных компонентов.
(например, вследствие фабричных допусков
магнита). Сходные эффекты могут быть обусловлены отличиями магнитной восприимчивости исследуемых образцов (степени их
намагничивания в приложенном магнитном
поле). Этот эффект особенно значителен
на границе между воздухом и тканями. В соответствии с профилем В0 поперечная намагниченность должна также вращаться вокруг
оси Z с различной частотой в разных местах.
В результате намагниченность, происходящая
из разных областей исследуемого объема,
имеет тенденцию к взаимному ослаблению
на протяжении времени (рис. 1.5).
Комбинированный эффект негомогенности
поля δВ0 и собственно спин-спиновой релаксации может быть обозначен как полное время
поперечной релаксации Т2*:
1/Т2* = (1/Т2) + γ ∙ δВ0.
Обычно Т1≥Т2≥Т2*.
Cвободный спад индукции и эхо-сигналы
Вследствие поперечной релаксации приложение РЧ-импульса наводит ослабевающий сигнал в приемной катушке, это явление называется свободным спадом индукции (рис. 1.6).
Так как вклад в сигнал вносит только поперечная намагниченность, непосредственное влияние продольной намагниченности
не очевидно. Оно проявляется только при
повторных сборах данных, так как амплитуда
сигнала зависит от степени наклона оси продольной намагниченности к плоскости XY.
Интервал времени между двумя циклами
импульсов в импульсной последовательности
(ИП) называют временем повторения (time
of repetition – TR). Для того чтобы в ходе продольной релаксации восстановилось примерно 99% МZ, необходимо время, равное 5 Т1
(уравнение 4). Выбор TR позволяет использовать разницу во времени Т1 между тканями для улучшения контраста. Тогда как при
длинном времени повторения все тканевые
компоненты релаксируют полностью, выбор
более короткого TR дает возможность адекватного восстановления МZ только для тканей
с коротким временем Т1 (рис. 1.7).
Доминирующее влияние на свободный спад
индукции при получении МР-изображений
оказывает величина δВ0, и поэтому он характеризуется временем Т2*. Но так как величина Т2* зависит от негомогенности магнитного поля и других факторов, больший
интерес часто представляет время Т2, которое
является специфическим для ткани. При получении спинового эха (SE) регистрируется
сигнал, который зависит от времени Т2, а не
Т2* (см. рис. 1.8).
Негомогенность поля, которая приводит
к свободному спаду индукции, не изменяется
со временем, а поэтому такая дисперсия фазы
может быть обращена применением импульса
180° (рефокусирующий импульс). Однако это
неприменимо к параллельно происходящим
необратимым Т2-процессам.
В результате спин-спиновой релаксации
амплитуда эхо-сигнала затухает с временной постоянной Т2 при увеличении времени
эха (time of echo – ТЕ). Спиновое эхо возникает не только после импульса 180°, но также
после комбинации любых двух импульсов
с произвольным углом. В последнем случае
Основные принципы МРТ
Рис. 1.6 а–в Свободный спад индукции после
приложения РЧ-импульса.
а, б Поперечная намагниченность с компонентами MX и MY (а) наводит переменное напряжение SI в приемной катушке. Благодаря поперечной релаксации это напряжение
(сигнал) затухает с временной постоянной
Т2 (б).
в
При помощи преобразования Фурье (ПФ)
частотную информацию можно представить в виде спектра.
а
ПФ
б
Δν
в
π
)
ν
ν
Mz /M0
Печень
1
Гемангиома
0.8
0.6
0.4
0.2
Расхождение
0
0
T1L
1
T1 H
2
3
4
5 TR (s)
Рис. 1.7 Интенсивность сигнала при повторных приложениях импульса (α=90°, В0=1,5 Тл) как функция TR для здоровой печеночной
ткани (Т1П=0,62 с) и ткани гемангиомы (Т1Г=1,4 с). Оптимальный
Т1-контраст возникает в промежуток времени Т1П<TR<Т1Г.
27
28
1 Основные принципы МРТ
z
z
90°
M
B1
x'
a
y'
x'
б
y'
1-5
t=0
z
1
3 4
5
B1
x'
z
z
3
2
в
2
1 x'
4
y'
5
1-5
y'
x'
г
180°
y'
д
t=τ
t = 2τ
TR
TE
90°
180°
-t/T2
~e
~ e-t/T2*
~ e-t/T2*
t
FID
Рис. 1.8 а–е Спиновое эхо
во вращающейся системе
координат.
а, б Вначале подается
импульс 90° (а), поворачивающий намагниченность в плоскость
XY (б). Негомогенность
поля ведет к расфазировке намагниченности
с вкладом различных
положений от 1 до 5.
в
Инвертирующий импульс, поданный в момент времени τ, поворачивает векторы на 180°.
г, д Не изменяя скорости
или направления ротации векторов, этот
импульс заставляет их
сближаться друг с другом (г) и в конце концов
конвергировать вдоль
отрицательной оси y’
(д).
е
Амплитуда сигнала
в приемной катушке
снова возрастает и достигает пика в момент
времени TE=2τ. FID –
свободный спад индукции.
SE
е
происходит только частичное рефокусирование эха (субмаксимальная амплитуда эха).
ИП SE дает возможность использовать Т2 как
параметр контраста изображений на основе
выбранного значения ТЕ (рис. 1.9). При коротком времени эха отличия в Т2 тканей мало
влияют на интенсивность сигнала. Однако
с увеличением ТЕ интенсивные сигналы получают только от тканей, которые обладают
длинным временем спин-спиновой релаксации.
Химический сдвиг
Уравнение 1 определяет точную резонансную
частоту для «голых» атомных ядер. Однако
в действительности ядра окружены электронными «облачками», которые имеют свои собственные магнитные свойства (диамагнетизм
и парамагнетизм), в результате электронное
«облачко» оказывает легкое экранирующее
влияние на внешнее магнитное поле в месте
расположения ядра (несколько миллионных
долей внешнего магнитного поля), вызывая
сдвиг номинальной частоты Лармора.
Этот феномен называют химическим сдвигом. Химический сдвиг зависит от точного
распределения электронов в молекуле. Он ли-
МРА всего тела
МРА всего тела
B. Tombach
Неинвазивная визуализация сосудистой системы вызывает возрастающий клинический
интерес, особенно если учитывать нарастающую частоту генерализованных сосудистых заболеваний, таких как атеросклероз.
Сосудистая патология в тех областях тела,
со стороны которых выявляются симптомы,
часто сопровождается изменениями сосудистой стенки артерий других органов, например венечных, почечных, тазовых и артерий
нижних конечностей, а также супрааортальных стволов. В результате весьма желательно для диагностики и планирования лечения
сканирование артериальной системы «с головы до пальцев стоп».
Внутриартериальная ЦСА непригодна для
визуализации сосудов всего тела вследствие
ее инвазивности, применения ионизирующего излучения и высокой дозы интраваскулярного контрастного средства с риском повреждения почечной функции и аллергических
реакций. Роль многослойной КТ, несмотря
на отличное качество изображения и развитие низкодозной технологии, ограничена из
соображений облучения.
Трехмерная МРА с контрастированием
уже стала признанным в практике методом.
При выполнении на МР-томографах последнего поколения она может обеспечить визуализацию артериальной системы с высоким
разрешением (1 мм3) в поле обзора (максимальное поле обзора приблизительно 50 см
в зависимости от магнита и типа катушки)
и уже во многом заменила внутриартериальную ЦСА. В принципе, МРА всего тела
может быть осуществлена посредством се-
рии из 4–5 ангиограмм, используя отдельные
инъекции контрастного средства для каждого
сканируемого FOV. Однако в практике нежелательное контрастное усиление органов
и вен, которое следует после начальной инъекции контрастного средства, может стать существенным лимитирующим фактором, даже
при использовании субтракционной техники.
Другой фактор, который должен рассматриваться при этой многофазной технике, – это
максимально допустимая доза 0,3 ммоль/кг
массы тела для экстрацеллюлярных хелатов
гадолиния, так как она ограничивает объем
контрастного средства, который может использоваться в каждой из областей интереса.
Автоматизированные перемещения стола пациента, которые уже используются при исследовании артерий таза и нижних конечностей,
могут быть применены для неинвазивного
сбора данных с целью получения трехмерного массива данных с высоким разрешением
и 3 или 4 перекрытиями сканируемых областей во время непрерывной инъекции контрастного средства. Это позволяет сканировать за один проход множественные большие
сосудистые территории. Этот метод, получивший название МРА вдогонку за болюсом
(bolus chase MRA), может быть распространен
на 4 или 5 последовательных областей тела
или FOV (одно FOV может быть равным длине магнита в зависимости от гомогенности
магнитного поля) благодаря использованию
градиентов высокой производительности
на современных МР-томографах и, в принципе, обеспечивает элегантный подход к визуализации сосудов всего тела.
Технические положения
Все описанные концепции МРА всего тела
основаны на использовании движущегося стола с однофазной или многофазной непрерывной инъекцией контрастного средства в вену
локтя, что обеспечивает охват от супрааортальных стволов до голеностопных суставов.
Существуют 4 разные технические концепции МРА всего тела в зависимости от используемого типа системы катушек:
▪ МРА всего тела с встроенной в гентри катушкой для тела;
795
796
10
МРТ и МРА всего тела, высокопольная МРТ
▪ МРА всего тела, при которой катушка для
тела комбинируется со специализированными системами катушек;
▪ МРА всего тела с поверхностными катушками, укрепленными на перекатывающейся
платформе стола;
▪ МРА всего тела с многочисленными поверхностными катушками.
В то время как технически встроенная катушка для тела может использоваться с целью
последовательного сбора перекрывающихся
трехмерных массивов данных на всех остановках, поверхностные катушки обеспечивают в 2 или 3 раза более высокое соотношение С/Ш, позволяя более точно оценивать
небольшие сосудистые территории (супрааортальные сосуды, сосуды трифуркации).
Тем самым МРА всего тела с использованием поверхностных катушек, укрепленных на перекатывающейся платформе стола
(AngioSURF, MR Innоvation GmbH, Essen,
Германия), или набора специализированных
катушек, полностью охватывающих территорию интереса (метод «мумии»), особенно важны в обеспечении достаточного для
диагностики пространственного разрешения
на всех сосудистых территориях.
Импульсные последовательности
и протоколы инъекции контрастного
средства
При всех технологиях МРТ всего тела ИП,
используемые для визуализации отдельных
сосудистых территорий, должны быть оптимизированы с целью обеспечить пространственное разрешение, необходимое для сосудистых сегментов при каждом FOV, и сократить время исследования, чтобы устранить
венозное перекрытие, особенно в более дистальных территориях. Вначале применяют
быстрые трехмерные фазоконтрастные или
рефокусированные ИП GRE (сбалансированное быстрое полевое эхо – FFE или true-FISP)
для более точного планирования трехмерных
объемов аналогично технике периферической
МРТ с контрастированием. Первым оценивается наиболее краниально расположенное
FOV с точки зрения конфигурации супрааортальных ветвей, затем определяют углы
отклонения и размеры трехмерных массивов
данных по всему ходу грудной и брюшной
аорты, а также подвздошных и бедренных
артерий до дистальных сосудов голеней и подошвенных дуг.
AngioSURF. При использовании системы
AngioSURF пациента помещают на перекатывающуюся платформу, укрепленную на обычном столе томографа. Собирают трехмерный массив данных с высоким разрешением
между двумя стационарными поверхностными катушками, расположенными в изоцентре магнита, посредством последовательного
ручного перемещения платформы от головы к ногам во время непрерывной инъекции
контрастного средства. При МРА всего тела
с системой AngioSURF собирают трехмерные
массивы данных с перекрытием 3 см на протяжении 5 FOV, охватывающих общую длину
176 см на томографе 1,5 Тл (Sonata, Siemens,
Erlangen, Германия). Начальный пробег для
таймирования с введенным вручную тестовым болюсом выполняется на уровне проксимальной трети нисходящей аорты, после
чего собираются трехмерные массивы данных для всех 5 FOV при перемещении перекатывающейся платформы вручную (каждое
перемещение в течение 3 с). При времени
сбора данных 12 с за одну остановку и пространственном разрешении 0,8×0,8×2,0 мм
тотальное время сбора данных составляет
72 с. Непрерывная инъекция контрастного
средства проводится в соответствии с двухфазным протоколом, основанным на рекомендуемой дозе 0,2 ммоль/кг массы тела (0,5 моль
Мультиханс, Bracco, Италия). Первая половина контрастного средства, разведенная физиологическим раствором до общего объема
60 мл, инъецируется со скоростью 1,3 мл/с.
Вторая половина инъецируется со скоростью
0,7 мл/с, после чего вводится болюс физиологического раствора объемом 30 мл (рис. 10.4).
Один ограничивающий фактор при использовании системы AngioSURF заключается
в ручном перемещении перекатывающейся
платформы, что не позволяет точно воспроизвести позицию пациента при сборе массивов
данных без контрастирования и после контрастирования. Поэтому не может быть выполнена субтракция полученных объемов данных.
Метод «мумии». Метод «мумии» при МРА
всего тела основан на использовании набо-
МРА всего тела
Рис. 10.5 Пациент, уложенный для МРА всего тела. Набор катушек
для тела используется для визуализации супрааортальных сосудов
и дуги аорты (FOV I), в то время как катушка для таза и ног используется для визуализации дистального отдела грудной аорты, брюшной
аорты и подвздошных артерий (FOV II), бедренных артерий (FOV III)
и артерий голеней (FOV IV) (1,5 Тл, Giroscan Intera, Philips, Нидерланды).
Рис. 10.4 МРТ всего тела с системой AngioSURF
(1,5 Тл, Sonata, Siemens, Германия). Трехмерные
массивы данных собраны в общей сложности
с 5 FOV при реконструированном пространственном разрешении 0,8×0,8×2,0 мм посредством ручного перемещения перекатывающейся
платформы стола (общее время сбора данных
72 с). (Воспроизводится с разрешения Mathias
Goyen, Эссен, Германия.)
ра катушек для тела при визуализации супрааортальных сосудов (FOV I), катушки
для таза и ног при визуализации на уровне
дистального отдела грудной аорты, брюшной аорты и подвздошных артерий (FOV II),
бедренных артерий (FOV III) и артерий голеней (FOV IV). При помощи этого метода
можно получить изображение артериальной
системы на протяжении 185 см (рис. 10.5).
Чтобы получить такой охват при стандартном
аппаратном обеспечении (Gyroscan Intera,
Philips, Нидерланды), необходимо добавить
удлинитель к перемещаемой мотором платформе стола (рис. 10.6). Когда используется
Рис. 10.6 Удлинитель стола для МРА всего
тела. Головной конец стола удлиняется, что
обеспечивает охват 185 см на клинически используемых МР-томографах с силой поля 1,5 Тл
и стандартным аппаратным обеспечением
(1,5 Тл, Giroscan Intera, Philips, Нидерланды).
техника параллельной визуализации при всех
4 FOV, ИП, оптимизированные для высокого
пространственного разрешения, и короткое
797
798
10
МРТ и МРА всего тела, высокопольная МРТ
Рис. 10.7 МРА всего
тела с комбинацией
поверхностных катушек и использованием параллельного
сбора данных при
всех 4 FOV (1,5 Тл,
Giroscan Intera, Philips,
Нидерланды). Реконструированное пространственное разрешение 1,0×1,0×1,8 мм
при FOV I (SENSEфактор 2,2, время
сбора данных 12,9 с),
0,9×0,9×1,5 мм при FOV
II (SENSE-фактор 2,2,
время сбора данных
8,0 с), 0,9×0,9×1,5 мм
при FOV III (SENSEфактор 2,0, время
сбора данных 7,1 с)
и 0,9×0,9×0,6 мм при
FOV IV (SENSE-фактор
2,0, время сбора данных 78,3 с).
время сканирования могут обеспечить размеры вокселя 1,0×1,0×1,8 мм при FOV I (супрааортальные сосуды: SENSE-фактор 2,2, время
сбора данных 12,9 с), 0,9×0,9×1,5 мм при FOV
II (брюшная аорта: SENSE-фактор 2,2, время
сбора данных 8,0 с), 0,9×0,9×1,5 мм при FOV
III (бедренные артерии: SENSE-фактор 2,0,
время сбора данных 7,1 с) и 0,9×0,9×0,6 мм
при FOV IV (артерии голеней: SENSE-фактор
2,0, время сбора данных 78,3 с) (рис. 10.7).
Снова рекомендуется двухфазный протокол
для непрерывной инъекции контрастного
средства: тотальный объем 20 мл с 1 молем
неразведенного гадовиста (Bayer); первые
10 миллилитров вводят со скоростью 1,3 мл/с,
после этого вводят еще 10 мл со скоростью
0,7 мл/с и затем болюс физиологического раствора со скоростью 1,3 мл/с.
Дальнейшее развитие
В то время как описанная выше технология
МРА является надежным методом визуализации в повседневной клинической практике,
она имеет ограничения по пространственному разрешению, которое ниже, чем разрешение ЦСА, для всех сосудистых сегментов,
и по относительно длинному времени сбора
данных с риском венозного перекрытия, особенно в нижних конечностях.
Компрессия вен на бедре. Компрессия вен
манжеткой с высоким давлением (50–70 мм
рт.ст.), по-видимому, является выгодным методом по отношению цены к эффективности
для предотвращения венозного перекрытия,
который может использоваться при любой
технологии МРА всего тела. Это давление
не влияет на поток артериальной крови, в то
же время уменьшая венозный отток во время
введения контрастного средства. Начальные
результаты свидетельствуют об улучшенной
визуализации сосудов голеней.
Техника параллельной визуализации.
Развитие техник параллельного сбора данных, которые могут сократить время исследования, обеспечивая улучшение пространственного разрешения, внесло значительный
вклад в МР-исследование всего тела. Так,
метод МРА всего тела с множественными поверхностными катушками уже был
оптимизирован, чтобы достигнуть необходимого пространственного разрешения для
различных сосудистых территорий с минимальным временем сбора данных, используя технику параллельной визуализации
(SENSE). Появились также первые сообщения об использовании техник параллельного
АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Номера страниц, выделенные курсивным шрифтом,
указывают на рисунки, жирным – таблицы.
Ascaris lumbricoides, 332
Burkholderia pseudomallei, 524
Chlamydia trachomatis, 474
Clonorchis, паразитарный холангит, 332
Echinococcus granulosus
печень, 276
селезенка, 350
Echinococcus multilocularis, 276
Entamoeba histolytica, 275
FLASH, 40
Mycobacterium avium-intracellulare, 349
Mycobacterium tuberculosis, 349
Neisseria gonorrhoeae, 474
Opisthorchis, 332
Pneumocystic carinii, 349
А
Абдоскан (ферристен), 401
Аблация гипертрофированной перегородки, транскоронарная (ТАГП), 136
Абсцесс(ы)
амебный, 275–276, 276
болезнь Крона, 415
Броди, 575
железа
молочная, 212, 213
предстательная, 490
заглоточный, 81, 82
мозг головной, 74
перианальный, 454
печень, 274–275, 275
почки, 367
промежность, 506–507, 508
селезенка, 349
ткани мягкие, 576, 576
тубоовариальный, 474
холангиогенные, печень, 274
шея, 93
Аденозин, 159
Аденоиды, 76
Аденокарцинома
влагалище, 459
железа
поджелудочная, см. Железа поджелудочная,
аденокарцинома
слюнная, 90
желудок, 408
кишка тонкая, 412–413
легкое, 201
пазухи околоносовые, 77–78
пищевод, 180
полость носовая, 77–78
сосочек фатеров, 295
Аденома(ы)
альдостеронсекретирующая (синдром Кона), 387
гепатоцеллюлярные, 252
железа(ы)
околощитовидные, 95, 178
поджелудочная, 300, 301
слюнные мелкие, 86
щитовидная, 95
кишка тонкая, 411
кишка толстая/прямая, 427
кортизолпродуцирующие, 387
муцинозная, 300
трансформации злокачественные, 300, 302
надпочечники, см. Надпочечники, аденомы
пазухи околоносовые, 76
папиллярная, 344
печеночноклеточная, 252–256, 257, 258, 429
диагноз дифференциальный, 256
клетки купферовские, 252
кровоизлияние внутри, 256, 257
типы, 252
плеоморфная, 90
полость носовая, 76
почки, 367
серозные, железа поджелудочная, 300
сосочка дуоденального, 344
Аденоматоз милиарный, см. Гиперплазия узловая
регенераторная (УРГ)
Аденомиоз, 468–470
диагноз, 469
диффузный, 470, 471
картина клиническая, 468–469
лейомиома, 469
патогенез, 468–469
фокальный, 470, 471
Акромион, 594, 595
Альвеококкоз, 276
Альдостерон, 386, 387
α-фетопротеин
гамартома мезенхимальная, 287
рак гепатоцеллюлярный, 259
Амилоидоз
кардиомиопатия рестриктивная, 135, 138
селезенка, поражение, 354
Амплитуда эха субмаксимальная, 28
Ампула
семявыводящего протока, 488
фатерова, 343
Анализ оксигенации крови дифференциальный (BOLD)
МРТ сердца с контрастированием, 118
улучшение результатов функциональной МРТ, 801
Анастомоз
Waterston–Cooley, 125
каротидно-вертебральный эмбриональный, 716
Ангиография
катетерная, аневризма брюшной аорты, 750
магнитно-резонансная (МРА)
без введения контрастных средств, 707–710
809